Что такое термометр с биметаллической пластиной

Что такое термометр с биметаллической пластиной?

Определение термометра с биметаллической пластиной

Термометр с биметаллической пластиной представляет собой устройство, использующее две скрепленные металлические пластины с различными коэффициентами теплового расширения для измерения температуры.

Принцип работы

Основная структура и принцип работы термометра с биметаллической пластиной показаны на рисунке ниже. Биметаллическая пластина состоит из двух металлических полос с различными коэффициентами теплового расширения, таких как сталь и латунь. Стальная полоса имеет меньший коэффициент теплового расширения, чем латунная, что означает, что она расширяется или сжимается меньше, чем латунная, при одинаковом изменении температуры.

При нагревании латунная полоса расширяется больше, чем стальная, что приводит к изгибу пластины с латунью снаружи. При охлаждении латунь сжимается больше, чем сталь, что приводит к изгибу пластины с латунью внутри.

Изгиб биметаллической пластины перемещает указатель, который показывает температуру на шкале. Этот изгиб также может открывать или закрывать электрический контакт, чтобы активировать систему контроля температуры или защитное устройство.

Типы термометров с биметаллической пластиной

Спиральный тип биметаллического термометра

Термометр спирального типа использует биметаллическую пластину, свернутую в плоскую спиральную катушку. Внутренний конец катушки закреплен на корпусе, а внешний конец соединен с указателем. Как показано на рисунке ниже, при повышении или понижении температуры катушка скручивается больше или меньше, что приводит к перемещению указателя по круговой шкале.

Термометр спирального типа прост и недорог в производстве и эксплуатации. Однако у него есть некоторые ограничения, такие как:

• Шкала и датчик не разделены друг от друга, что означает, что все устройство должно быть подвергнуто воздействию среды, температуру которой необходимо измерить.

• Точность и разрешение устройства зависят от качества и равномерности биметаллической пластины и ее соединения.

• Устройство может быть повреждено механическими ударами или вибрациями, которые могут вызвать ошибки или повреждения.

Винтовой тип биметаллического термометра

Термометр винтового типа имеет полосу, свернутую в пружиноподобную катушку. Нижний конец катушки закреплен на валу, а верхний конец может двигаться. При изменении температуры катушка расширяется или сжимается, вращая вал. Это вращение перемещает указатель через систему зубчатых колес, чтобы показать температуру на шкале.

Термометр винтового типа имеет некоторые преимущества перед спиральным типом, такие как:

• Шкала и датчик могут быть разделены друг от друга с помощью гибкой капиллярной трубки, что позволяет устройству измерять температуру в удаленных или труднодоступных местах.

• Точность и разрешение устройства выше, чем у спирального типа, благодаря большему смещению и рычагу винтовой катушки.

• Устройство менее подвержено механическим ударам или вибрациям, которые могут повлиять на спираль.

Преимущества термометров с биметаллической пластиной

• Не требуется источник питания

• Низкая стоимость

• Прочный корпус

• Легко использовать

Недостатки термометров с биметаллической пластиной

• Низкая точность

• Ручное считывание

• Узкий диапазон температур

Применение термометров с биметаллической пластиной

• Устройства контроля температуры

• Кондиционирование воздуха и холодильные установки

• Промышленные процессы

• Измерение и индикация температуры